数值控制装置的制作方法

本发明涉及一种数值控制装置，尤其涉及防止刀具校正值的设定错误的数值控制装置。

背景技术：

在由数值控制装置控制的机床中，工件(加工对象物)的加工形状由刀具的刀尖如何相对于工件移动来决定。另一方面，数值控制装置所控制的是固定有工件的主轴、台与安装有刀具的刀架(或刀具保持件)之间的相对位置关系。

在刀架上安装有与加工的种类相应的各种刀具。由于刀具的不同而相对于刀架的突出量、突出方向不同，因此，如果从刀架的基准位置(数值控制装置所识别或控制的位置)到刀具刀尖的位置关系未预先登记于数值控制装置，则无法进行所期望的加工。因此，在将刀具安装到刀架时，作业者对数值控制装置设定以刀架的基准位置为基准的刀具刀尖的位置(刀具校正值)。

对数值控制装置设定的刀具校正值是使用测定器来进行测定的刀具长度、刀具直径。另外，也存在如下方法：在预先设定好的位置设置具备对刀具刀尖进行检测的接近开关、触摸传感器等检测传感器的刀具调整装置(toolsetter)，在将刀具安装到刀架之后，使刀架移动而利用该检测传感器对刀具刀尖进行检测，基于接收到其检测信号时的刀架的位置将刀具校正值自动地设定于数值控制装置。

在图8所示那样的刀具校正值设定画面进行刀具校正值的设定。

由将所输入的值直接设定为刀具校正值的[输入]的按钮、或输入与已经设定好的刀具校正值之间的差而设定为新的刀具校正值的[+输入]的按钮来进行刀具校正值的设定。

在自动地加工工件的数值控制机床中，将该工件的以附图所示的尺寸输入至加工程序，只要设定加工所使用的刀具的刀具校正值，就应该被加工成尺寸那样。不过，现实情况是，有时由于刀具的磨损和温度条件、机械的主要原因等而没有精加工成期待那样的尺寸。因此，对加工完毕工件的尺寸进行测定，基于其测定值与目标的尺寸之差(尺寸误差)进行刀具校正值的变更。

在基于尺寸误差进行刀具校正值的变更的情况下，将尺寸误差对已经设定好的刀具校正值进行相加还是相减因刀具的种类、加工方法的不同而不同。例如，如图9所示，在外径用的车削刀具中，通过从x轴方向的刀具校正值减去尺寸误差，在刀具刀尖靠近工件(进刀)的方向上实施校正。另一方面，在内径用的车削刀具中，通过将x轴方向的刀具校正值与尺寸误差相加，在刀具刀尖靠近工件的方向上实施校正。具体而言，针对外径用的车削刀具的加工部分，在目标的尺寸是100.0mm、对加工完毕工件的尺寸进行了测定的结果是100.5mm的情况下，通过从已经设定好的刀具校正值减去尺寸误差0.5mm(输入半径值的情况，是0.25mm)，在刀具刀尖向工件靠近0.5mm的方向上对校正进行修正，能够在下次的加工时期待接近目标的尺寸。另一方面，针对内径用的车削刀具的加工部分，在目标的尺寸是80.0mm、对加工完毕工件的尺寸进行了测定的结果仅是79.5mm的情况下，通过将尺寸误差0.5mm(在输入半径值的情况，是0.25mm)与已经设定好的刀具校正值相加，在刀具刀尖向工件靠近(进刀)0.5mm的方向上对校正进行修正，能够在下次的加工时期待接近目标的尺寸。

如以上说明那样，在进行刀具校正值的变更的情况下，为了进行目的的校正量的变更，对已经设定好的刀具校正值是进行相加还是相减由于刀具的种类、加工方法的不同而不同，存在易于引起刀具校正值的设定错误这样的问题。在日本特开2002-307263号公报、日本特开平10-180591号公报中公开了针对这样的问题的解决方案。

日本特开2002-307263号公报所公开的方法中，将由测量装置测量的加工完的工件的测定结果引入到数值控制装置内的特定的应用中，在该应用中根据上述测定结果算出刀具磨损校正量并保存。并且，在执行对上述工件进行加工的加工程序中的刀具磨损校正量读入指令时，由于读取上述刀具磨损校正量，无需由人工进行的设定。

另外，在日本特开平10-180591号公报所公开的方法中，在显示单元中选择性地显示工件的多个形状图案中的任意的形状图案，显示该显示的形状图案的同时，显示工件的尺寸的测定部位、与各测定部位相对应地输入实测值的输入栏。并且，一边对由上述显示单元显示的工件的尺寸的测定部位进行确认，一边输入与加工完的工件的测定部位相对应的实测值，根据测定部位的基准值与所输入的实测值之差计算误差量，按照该计算出的所述误差量，对刀具的各坐标轴向的位置的校正量进行运算，从而防止刀具校正值的设定错误。

这些方法作为防止对加工完的工件的尺寸进行测定、基于其测定值与目标的尺寸之差(尺寸误差)来进行刀具校正值的变更之际的、刀具校正值的设定错误的方法是有效的。不过，在以上述以外的目的进行刀具校正值的变更的情况下，存在无法防止刀具校正值的设定错误这样的问题。对于以上述以外的目的进行刀具校正值的变更的情况，具体地想到以下情况。

例如，对于目标的尺寸，过度切削的情况。对于过度切削，若以外径加工为例来考虑，则是指变得比目标的尺寸变小。在该情况下，若对刀具进行测定而将设定好的刀具校正值、或直接使用利用前述的刀具调整装置而设定好的刀具校正值进行加工，则有可能过度切削。因此，以刀具刀尖远离工件的方式变更刀具校正值来进行加工，对加工完的工件的尺寸进行测定而求出其测定值与目标的尺寸之差(尺寸误差)。若使在此求出来的尺寸误差全部反映于刀具校正值，则有可能过度切削，因此，例如使尺寸误差的一半反映于刀具校正值而再次进行加工。反复进行加工完的工件的尺寸测定和刀具校正值的变更直到进入如此指定好的公差。不过，在这样的作业中，需要在刀具校正值的设定画面中手动进行刀具校正值的设定，在前述的现有技术、日本特开2002-307263号公报、日本特开平10-180591号公报所公开的方法中，无法防止刀具校正值的设定错误。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种能够防止刀具校正值的设定错误的数值控制装置。

在本发明的数值控制装置中，在刀具校正值设定画面中，在输入与已经设定好的刀具校正值之间的差而设定为新的刀具校正值之际，提供明示了刀具校正值的变更对工件与刀具刀尖的关系造成的影响、也就是说刀具刀尖是靠近还是远离工件的刀具校正值设定按钮，来防止刀具校正值的设定错误。

本发明的数值控制装置中，对机床的刀具校正值进行校正，该机床具备根据nc加工程序来对工件进行加工的刀具，该数值控制装置具备：刀具校正值设定画面，其用于接受与所述刀具校正值的校正相关的输入值；刀具校正值输入部，其接受与从所述工件观察的所述刀具的刀尖的校正方向相关的指示；刀具校正值输入控制部，其基于所述刀具校正值输入部接受的从所述工件观察的所述刀具的刀尖的校正方向，以通过所述刀具校正值设定画面接受的与校正相关的输入值来对所述刀具校正值进行校正。

从所述工件观察的所述刀具的刀尖的校正方向也可以包括使所述刀具的刀尖靠近所述工件的方向、以及使所述刀具的刀尖远离所述工件的方向中的至少某一个。

该数值控制装置还可以具备：刀具校正信息存储部，其将从所述工件观察的所述刀具的刀尖的校正方向所对应的所述刀具校正值的增减与各刀具关联起来进行存储，所述刀具校正值输入控制部参照所述刀具校正信息存储部来判断是进行将所述输入值与所述刀具校正值相加的校正还是进行将所述输入值从所述刀具校正值减去的校正。

该数值控制装置还可以具备：刀具校正信息存储部，其针对各刀具设定并存储该刀具的刀尖的方向，所述刀具校正值输入控制部参照所述刀具校正信息存储部来判断是进行将所述输入值与所述刀具校正值相加的校正还是进行将所述输入值从所述刀具校正值减去的校正。

该数值控制装置还具备：机械结构信息存储部，其对每个机械设定一般的刀尖的方向，所述刀具校正值输入控制部参照所述机械结构信息存储部来判断是进行将所述输入值与所述刀具校正值相加的校正还是进行将所述输入值从所述刀具校正值减去的校正。

在所述刀具校正信息存储部中，能够针对各刀具设定是将与校正相关的输入值作为直径值而输入还是作为半径值而输入，所述刀具校正值输入控制部参照所述刀具校正信息存储部来判断是将所述输入值作为直径值来处理还是作为半径值来处理。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的刀具校正值设定画面的例子的图。

图2是现有技术的数值控制装置的概要性功能框图。

图3是本发明的一实施方式的数值控制装置的概要性功能框图。

图4是表示图3所示的数值控制装置中的刀具校正值设定流程的流程图。

图5是表示图4的步骤a05中的输入值的符号反转处理流程的流程图。

图6是对刀尖方向与刀具校正值的校正关系进行说明的图(1)。

图7是对刀尖方向与刀具校正值的校正关系进行说明的图(2)。

图8是表示现有技术的刀具校正值设定画面的例子的图。

图9是对加工状态与刀具的校正方向的关系进行说明的图。

具体实施方式

以下，将本发明的实施方式与附图一起说明。此外，与现有技术相同或类似的结构使用相同的符号来说明。

在本发明中，如图1所示，在对适用了在刀具校正值设定画面中所输入的值(与已经设定好的刀具校正值的差值)的新的刀具校正值进行设定之际，通过提供明示了刀具校正值的变更对工件与刀具刀尖的关系造成的影响、也就是说刀具刀尖是相对于工件靠近(进刀)还是远离(退刀)的刀具校正值设定按钮、[+输入进刀]按钮和[+输入退刀]按钮，防止刀具校正值的设定错误，谋求解决所述的现有技术的问题。

图2是现有技术的数值控制装置的功能框图。

现有技术的数值控制装置1具备显示器(刀具校正值设定画面)10、刀具校正值存储部11、程序解析部12、分配处理部13、以及电动机控制部14，另外，连接有刀具校正值输入部20。此外，为了简化说明，图2示出了各具备一个电动机控制部14和电动机2，但实际上，具备与作为控制对象的轴数的电动机控制部14和电动机2。

刀具校正值输入部20是连接到数值控制装置1的键盘、软件键等输入装置，用于作业者将刀具校正值输入到显示于显示器10的刀具校正值设定画面。将从刀具校正值输入部20输入的刀具校正值存储于刀具校正值存储部11。

程序解析部12读出并解析存储在数值控制装置1的存储器(未图示)等的nc程序30。程序解析部12在对nc程序30进行解析之际使用存储在刀具校正值存储部11中的刀具校正值。将程序解析部12所解析的解析结果输出至分配处理部13。

分配处理部13基于程序解析部12所解析的解析结果，生成作为控制对象的电动机2的各控制周期(插补周期)的移动量即分配移动量，将所生成的分配移动量向电动机控制部14输出。然后，电动机控制部14基于从分配处理部13输入的分配移动量对电动机2进行驱动控制。

图3是本发明的一实施方式的数值控制装置的功能框图。

本实施方式的数值控制装置1具备显示器(刀具校正值设定画面)10、刀具校正值存储部11、程序解析部12、分配处理部13、电动机控制部14、刀具校正信息存储部15、机械结构信息存储部16、以及刀具校正值输入控制部17，另外，连接有刀具校正值输入部20。此外，在图3中，为了简化说明，表示各具备一个电动机控制部14和电动机2，但实际上，具备与作为控制对象的轴数的电动机控制部14和电动机2。如上所述，在现有技术的数值控制装置1中，由刀具校正值输入部20输入到显示于显示器10的刀具校正值设定画面的刀具校正值直接被存储于刀具校正值存储部11。而在本实施方式的数值控制装置1中，如图1所示，在显示于显示器10的刀具校正值设定画面中，提供有明示了刀具校正值的变更对工件与刀具刀尖的关系造成的影响、也就是说刀具刀尖是相对于工件靠近(进刀)还是远离(退刀)的刀具校正值设定按钮、[+输入进刀]按钮和[+输入退刀]按钮，利用刀具校正值输入控制部17对刀具校正值相加或相减使用这些刀具校正值设定按钮而输入的值(与已经设定好的刀具校正值的差值)并存储于刀具校正值存储部11。

刀具校正值输入控制部17基于存储到刀具校正信息存储部15、机械结构信息存储部16的信息来决定是将使用刀具校正值设定按钮[+输入进刀]或[+输入退刀]而输入的值(与已经设定好的刀具校正值的差值)对刀具校正值进行相加还是相减。

在刀具校正信息存储部15中，预先与各刀具校正编号相关联地设定并存储将对刀具校正值设定按钮[+输入进刀]或[+输入退刀]进行操作而输入的值(与已经设定好的刀具校正值的差值)对刀具校正值相加还是相减。存储于刀具校正信息存储部15的各刀具校正编号的设定，既可以被设定成使差值的相加/相减直接地与刀具校正值设定按钮[+输入进刀]/[+输入退刀]的操作相对应，也可以被设定成通过设定刀尖的方向来把握刀具校正值设定按钮[+输入进刀]/[+输入退刀]的操作与差值的相加/相减的关系。刀具校正值输入控制部17通过参照刀具校正信息存储部15，能够自动地判定是将对刀具校正值设定按钮[+输入进刀]/[+输入退刀]进行操作而输入的值(与已经设定好的刀具校正值的差值)对刀具校正值进行相加还是相减(随后论述根据刀尖的方向对所输入的值的相加、相减进行判定的方法)。

此外，对于根据加工状况而无法唯一确定刀具校正值的变更对工件与刀具刀尖之间的关系造成的影响的刀具，也可以针对与该刀具相对应的刀具校正编号，对刀具校正信息存储部15设定刀具校正值设定按钮[+输入进刀]/[+输入退刀]的不可使用的标志。在该情况下，在从刀具校正值设定画面对设定有该标志的刀具校正编号进行输入之际不按压刀具校正值设定按钮[+输入进刀]/[+输入退刀]或在勉强地按压了的情况下以发出警报等使画面上的显示变更的方式进行控制。另外，在刀具校正信息存储部15中，也可以对每个刀具校正编号设定是将从刀具校正值设定画面输入的值作为直径值来处理还是作为半径值来处理。

在机械结构信息存储部16中设定有由机械结构确定的一般的刀尖的方向。在刀具校正信息存储部15中省略了各刀具校正编号的设定的情况下，刀具校正值输入控制部17通过参照机械结构信息存储部16，自动判定是将对刀具校正值设定按钮[+输入进刀]/[+输入退刀]进行操作而输入的值(与已经设定好的刀具校正值的差值)对刀具校正值进行相加还是相减(根据机械结构对所输入的值的相加·相减进行判定的方法随后论述)。

图4是表示具备图3所示的功能块的数值控制装置1中的刀具校正值设定流程的流程图。以下，说明各步骤。

[步骤a01]数值控制装置1在显示器10上显示了刀具校正值设定画面的状态下接受来自作业者的输入，并判定该接受的输入是否来自刀具校正值设定按钮[+输入进刀]或[+输入退刀]。在输入是来自刀具校正值设定按钮[+输入进刀]或[+输入退刀]的情况下，将处理转向步骤a05，不是的情况下，将处理转向步骤a02。

[步骤a02]数值控制装置1判定所接受的输入是否来自刀具校正值设定按钮[输入]。在输入来自刀具校正值设定按钮[输入]的情况下，将处理转向步骤a03，不是的情况下，(输入来自刀具校正值设定按钮[+输入])，将处理转向步骤a04。

[步骤a03]数值控制装置1将输入值作为刀具校正值存储于刀具校正值存储部11。

[步骤a04]数值控制装置1将输入值与已经设定好的刀具校正值相加，并作为新的刀具校正值存储于刀具校正值存储部11。

[步骤a05]数值控制装置1利用刀具校正值输入控制部17对输入值执行符号反转处理(随后论述)，将其结果置换成输入值。

[步骤a06]数值控制装置1在确认想要输入刀具校正值的刀具校正编号后，参照刀具校正信息存储部15等，来判定是否是将输入值视作直径值的设定。在想要输入刀具校正值的刀具校正编号是不将输入值视作直径值的设定(视作半径值的设定)的情况下，将处理转向步骤a04，在想要输入刀具校正值的刀具校正编号是将输入值视作直径值的设定的情况下，将处理转向步骤a07。

[步骤a07]数值控制装置1将在步骤a05中进行了符号反转处理的输入值除以2而得到的值置换成输入值。

图5是表示图4的步骤a05中的、输入值的符号反转处理流程的流程图。以下，说明各步骤。

[步骤b01]刀具校正值输入控制部17判定在步骤a01中所接受的输入是否来自刀具校正值设定按钮[+输入退刀]。在输入来自刀具校正值设定按钮[+输入退刀]的情况下，将处理转向步骤b02，不是的情况(输入是来自刀具校正值设定按钮[+输入进刀]的情况)下，将处理转向步骤b06。

[步骤b02]刀具校正值输入控制部17在确认想要输入刀具校正值的刀具校正编号的设定后，针对当前想要输入刀具校正值的刀具校正编号，参照被存储到刀具校正信息存储部15的设定，判定在按压了刀具校正值设定按钮[+输入退刀]之际是否进行从已经设定好的刀具校正值减去输入值的设定。在进行减去设定的情况下，将处理转向步骤b05，不是的情况下，将处理转向步骤b03。

[步骤b03]刀具校正值输入控制部17针对当前想要输入刀具校正值的刀具校正编号，参照存储在刀具校正信息存储部15中的刀尖方向的设定，在按压了刀具校正值设定按钮[+输入退刀]之际判定是否是从已经设定好的刀具校正值减去输入值的刀尖的方向。是进行减去的刀尖的方向的情况下，将处理转向步骤b05，不是的情况下，将处理转向步骤b04。

[步骤b04]刀具校正值输入控制部17确认当前想要输入刀具校正值的刀具的刀具校正项目后，针对该刀具校正项目，参照存储在机械结构信息存储部16中的机械结构信息，在按压了刀具校正值设定按钮[+输入退刀]之际判定是否是从已经设定好的刀具校正值减去输入值的机械结构。是进行减去的机械结构的情况下，将处理转向步骤b05，不是的情况下，结束本处理。

[步骤b05]刀具校正值输入控制部17使刀具校正的输入值的符号反转后结束本处理。

[步骤b06]刀具校正值输入控制部17确认当前想要输入刀具校正值的刀具校正编号的设定后，针对当前想要输入刀具校正值的刀具校正编号参照存储在刀具校正信息存储部15中的设定，在按压了刀具校正值设定按钮[+输入进刀]之际判定是否进行将已经设定好的刀具校正值与输入值相加的设定。在是进行相加的设定的情况下，结束本处理，不是的情况下，将处理转向步骤b07。

[步骤b07]刀具校正值输入控制部17针对当前想要输入刀具校正值的刀具校正编号参照存储在刀具校正信息存储部15中的刀尖方向的设定，在按压了刀具校正值设定按钮[+输入进刀]之际判定是否是将已经设定好的刀具校正值与输入值相加的刀尖的方向。是进行相加的刀尖的方向的情况下，结束本处理，不是的情况下，将处理转向步骤b08。

[步骤b08]刀具校正值输入控制部17确认当前想要输入刀具校正值的刀具的刀具校正项目后，针对该刀具校正项目参照存储在机械结构信息存储部16中的机械结构信息，在按压了刀具校正值设定按钮[+输入进刀]之际判定是否是将已经设定好的刀具校正值与输入值相加的机械结构。是进行相加的机械结构的情况下，结束本处理，不是的情况下，将处理转向步骤b05。

图6和图7表示在本实施方式的数值控制装置1的刀具校正信息存储部15中对每个刀具校正编号设定的、刀尖的方向。

在图6中，在刀尖朝向z-x平面的-z方向和-x方向的情况下，刀具校正值成为正的值。因此，为了使刀具刀尖靠近工件(进刀)，从已经设定好的刀具校正值减去输入值，为了使刀具刀尖远离工件(退刀)，将输入值与已经设定好的刀具校正值相加即可。因而，在使用刀具校正值设定按钮[+输入进刀]而输入了刀具校正值的情况下，从已经设定好的刀具校正值减去输入值，在使用刀具校正值设定按钮[+输入退刀]而输入了刀具校正值的情况下，将输入值与已经设定好的刀具校正值相加。

在图7中，在刀尖朝向z-x平面的+z方向和+x方向的情况下，刀具校正值成为负的值。因此，为了使刀具刀尖靠近工件(进刀)，将输入值与已经设定好的刀具校正值相加，为了使刀具刀尖远离工件(退刀)，从已经设定好的刀具校正值减去输入值即可。因而，在使用刀具校正值设定按钮[+输入进刀]而输入了刀具校正值的情况下，将输入值与已经设定好的刀具校正值相加，另一方面，在使用刀具校正值设定按钮[+输入退刀]而输入了刀具校正值的情况下，从已经设定好的刀具校正值减去输入值。

在根据被存储到机械结构信息存储部16的机械结构信息决定对刀具校正值相加还是相减使用刀具校正值设定按钮[+输入进刀]/[+输入退刀]而输入的值(与已经设定好的刀具校正值的差值)的情况下，也同样利用由机械结构确定的、一般的刀尖的方向是朝向各坐标系的正(+)方向还是朝向负(-)方向来决定。

以上，至此对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不只限定于上述的实施方式的例子，能够通过施加适当的变更，以各种形态实施。